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公开(公告)号：CN114262938A
公开(公告)日：2022-04-01
申请号：CN202111548883.6
申请日：2021-12-17
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了(010)面氧化镓单晶在制备非极性GaN衬底中的应用，其步骤包括：(1)对氧化镓单晶的(010)面进行清洗；(2)在氨气气氛或氨气氮气混合气氛中对氧化镓单晶的(010)面进行部分氮化或完全氮化处理，从而在氧化镓单晶的(010)面表面或全部形成多孔非极性GaN层；(3)在步骤(2)获得的多孔非极性GaN层上进行GaN薄膜或GaN厚膜的外延，得到非极性自支撑GaN衬底。本发明提供了一种简单的获得非极性GaN及非极性GaN自支撑衬底的方法，采用(010)面氧化镓单晶通过氮化得到非极性GaN，进一步外延得到非极性GaN薄膜或自支撑衬底，从而实现大尺寸高质量低成本非极性GaN的批量制备。
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公开(公告)号：CN114262938B
公开(公告)日：2022-11-11
申请号：CN202111548883.6
申请日：2021-12-17
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了(010)面氧化镓单晶在制备非极性GaN衬底中的应用，其步骤包括：(1)对氧化镓单晶的(010)面进行清洗；(2)在氨气气氛或氨气氮气混合气氛中对氧化镓单晶的(010)面进行部分氮化或完全氮化处理，从而在氧化镓单晶的(010)面表面或全部形成多孔非极性GaN层；(3)在步骤(2)获得的多孔非极性GaN层上进行GaN薄膜或GaN厚膜的外延，得到非极性自支撑GaN衬底。本发明提供了一种简单的获得非极性GaN及非极性GaN自支撑衬底的方法，采用(010)面氧化镓单晶通过氮化得到非极性GaN，进一步外延得到非极性GaN薄膜或自支撑衬底，从而实现大尺寸高质量低成本非极性GaN的批量制备。
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公开(公告)号：CN112233969A
公开(公告)日：2021-01-15
申请号：CN202011130743.2
申请日：2020-10-21
Applicant: 国网山东省电力公司电力科学研究院 , 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种制备低应力GaN薄膜的方法，在双面抛光的蓝宝石衬底正反两面同时用卤化物气相外延法进行GaN薄膜的生长，控制生长条件，使双面外延GaN薄膜的厚度基本相同，得到低应力的GaN薄膜。本发明利用双面抛光蓝宝石衬底在正反两面同时外延GaN薄膜，控制生长条件使得两面外延的氮化镓厚度相近、分布均匀，这样两面氮化镓对于蓝宝石的应力减弱或相互抵消，从而得到低应力高质量的GaN薄膜的方法。本发明方法步骤简单，不仅可以实现低应力氮化镓薄膜外延，而且可以实现多片同时生长，提高产量，且在现有HVPE反应器中即可进行，无需对设备进行大的改进。双面外延并不会增加源气体的用量，且任一面都可以用做后续的外延晶面。
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公开(公告)号：CN107611004B
公开(公告)日：2020-01-31
申请号：CN201710691390.5
申请日：2017-08-14
Applicant: 南京大学
Abstract: 一种制备自支撑GaN衬底材料的方法，在衬底如蓝宝石或硅片上用水热法生长氧化镓纳米柱有序阵列，并在氨气气氛中对氧化镓纳米柱进行部分或全部氮化形成氮化镓包覆氧化镓即GaN@Ga2O3或者GaN纳米柱有序阵列；在上述含有GaN纳米柱有序阵列的衬底上进行GaN的氢化物气相外延(HVPE)横向外延和厚膜生长，获得低应力高质量的GaN厚膜材料；利用化学腐蚀去掉界面层氧化镓即可获得自支撑GaN衬底材料；或者利用氧化镓/氮化镓与异质衬底如蓝宝石之间的热应力，采用控制降温速率的方法实现纳米柱与蓝宝石衬底的原位自分离获得GaN衬底材料。
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公开(公告)号：CN106803478B
公开(公告)日：2019-12-06
申请号：CN201611113575.X
申请日：2016-12-05
Applicant: 南京大学
Abstract: 一种制备GaN纳米结构阵列的方法，利用CVD设备和石墨烯插入层及低温GaN缓冲层升华法生长GaN纳米结构阵列；衬底采用蓝宝石、硅或石英玻璃、GaN/蓝宝石(硅)，衬底清洗后，先覆盖单层或多层石墨烯薄膜；将覆有石墨烯薄膜的衬底放入CVD管式炉生长系统中，开始GaN纳米结构生长；先在低温下生长GaN缓冲层，然后升温至高温开始生长GaN纳米阵列；缓冲层生长温度：500–1000℃，纳米线阵列生长温度1000‑1150℃；高纯N2作为载气，总N2载气流量0.5‑5slm。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106757323B
公开(公告)日：2019-06-04
申请号：CN201611103463.6
申请日：2016-12-05
Applicant: 南京大学
Abstract: 一种制备无应力InN纳米线的方法，利用CVD设备升华法生长InN纳米线；衬底采用蓝宝石、硅或石英玻璃、GaN/蓝宝石(硅)，衬底清洗后，先覆盖单层或多层石墨烯薄膜；将覆有石墨烯薄膜的衬底表面沉积Au，放入CVD管式炉生长系统中，开始InN纳米线生长；常压，生长温度：500–800℃；高纯N2作为载气先吹扫管式炉去除空气等，然后持续通气保护InN纳米线外延，生长期间总N2载气流量0‑5slm；In源采用常规的高纯金属铟升华铟蒸汽和高纯氨气N H3反应生成InN。高纯氨气作为氮源，NH3流量：100–2000sccm；生长时间30‑150分钟。
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公开(公告)号：CN107628637A
公开(公告)日：2018-01-26
申请号：CN201710691388.8
申请日：2017-08-14
Applicant: 南京大学
IPC: C01G15/00
Abstract: 一种在衬底上用水热法生长III族氧化物与氮化物纳米柱有序阵列，具体步骤如下：将III族硝酸盐或者氯化物(如Ga(NO3)3·nH2O)溶解于去离子水中得到一定X3+浓度的溶液；添加碱性物质或表面活性物质，调节PH值在6.5-9之间；将衬底和溶液放入到具有聚四氟乙烯内衬的高压釜中；将高压釜在85-150℃温度下水浴加热，反应时间视需要在2-10h之间。待反应完成后，将衬底取出，用去离子水洗涤吹干；将衬底置于高温管式炉中空气或氧气气氛下退火一定时间(1-10h)，温度范围800-1000℃；经上述过程，通过控制工艺条件，即衬底上可得到具有一定长径比和密度分布的III族氧化物纳米柱有序阵列；III族X是Ga、In或Al；衬底包括蓝宝石或者硅衬底。
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公开(公告)号：CN114293251B
公开(公告)日：2023-03-24
申请号：CN202111559075.X
申请日：2021-12-20
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种制备高质量多孔GaN模板晶体的方法，其特征在于：采用卤化物气相外延方法在具有切割角的蓝宝石衬底上生长β‑Ga2O3薄膜，使得外延的β‑Ga2O3薄膜呈现单一畴外延的形貌，将β‑Ga2O3薄膜在氨气气氛或氨气氮气混合气氛中进行氮化部分氮化或全部氮化，得到高质量多孔GaN模板晶体。本发明采用具有一定切割角的蓝宝石衬底，合适的切割角会使β‑Ga2O3薄膜呈现单一畴外延模式，从而得到高质量β‑Ga2O3薄膜，将高质量β‑Ga2O3薄膜氮化即可得到高质量GaN多孔模板。本发明制备的高质量GaN多孔模板可以用于外延GaN，GaN多孔模板质量越好，在其上外延的GaN衬底质量越高。
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公开(公告)号：CN114293251A
公开(公告)日：2022-04-08
申请号：CN202111559075.X
申请日：2021-12-20
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种制备高质量多孔GaN模板晶体的方法，其特征在于：采用卤化物气相外延方法在具有切割角的蓝宝石衬底上生长β‑Ga2O3薄膜，使得外延的β‑Ga2O3薄膜呈现单一畴外延的形貌，将β‑Ga2O3薄膜在氨气气氛或氨气氮气混合气氛中进行氮化部分氮化或全部氮化，得到高质量多孔GaN模板晶体。本发明采用具有一定切割角的蓝宝石衬底，合适的切割角会使β‑Ga2O3薄膜呈现单一畴外延模式，从而得到高质量β‑Ga2O3薄膜，将高质量β‑Ga2O3薄膜氮化即可得到高质量GaN多孔模板。本发明制备的高质量GaN多孔模板可以用于外延GaN，GaN多孔模板质量越好，在其上外延的GaN衬底质量越高。
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公开(公告)号：CN109023515A
公开(公告)日：2018-12-18
申请号：CN201811016833.1
申请日：2018-09-03
Applicant: 南京大学
CPC classification number: C30B25/183 , C30B29/406
Abstract: 本发明公开了一种制备氮化镓衬底的自分离方法，其步骤包括：在蓝宝石衬底上生长厚度范围在1‑5微米且分布均匀的氧化镓薄膜；在氨气气氛中对薄膜进行表面层部分氮化，形成多孔网格状结构分布的氮化镓/氧化镓复合薄膜；在该复合薄膜上进行氮化镓厚膜的卤化物气相外延生长，获得低应力高质量氮化镓厚膜；外延完成后，降温至室温，外延氮化镓厚膜与衬底之间自然分离，得到自支撑氮化镓衬底材料。
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